KR101684571B1 - 포토 마스크 제조방법 - Google Patents

Abstract

포토마스크에 패턴을 형성하는 단계와, 패턴이 형성된 포토마스크의 표면을 연마하여 평탄화하는 단계와, 포토마스크의 표면을 1차 샌딩가공하는 단계와, 1차 샌딩처리된 포토마스크의 표면을 2차 샌딩가공하는 단계 및, 2차 샌딩처리된 포토마스크의 표면을 3차 샌딩가공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크 제조방법이 개시된다.

Description

포토 마스크 제조방법{A METHOD FOR MANUFACTURING PHOTPMASK}

본 발명은 포토마스크 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 포토마스크의 뒤틀림을 방지하면서 필요한 표면 거칠기를 형성할 수 있는 포토마스트 제조방법 및 포토마스크에 관한 것이다.

일반적으로 고밀도 집적회로, CCD(전하 결합장치) 및 LCD(액정표시장치) 등의 미세 가공에는 포토마스크를 사용하는 포토 리소그래피 기술이 이용된다.

이러한 포토마스크는 예를 들어 글라스 기판(실리콘 웨이퍼)에 패턴을 정확하게 형성하기 위해 소정의 패턴이 관통되게 형성된다.

도 1은 일반적인 시트 타입의 포토마스크(10)를 나타내 보인 것으로서, 얇은 두께를 가지는 시트 구조를 가지며, 소정의 패턴(11)이 관통되게 형성되어 있다.

패턴(11)의 내면(11a)은 반도체 제조시 소위 쉐도우 발생을 방지하기 위해서 경사면으로 형성하는 방법이 적용되고 있다.

상기 포토마스크(10)는 일정회수 사용하고 나면 폐기하거나 재활용하여 사용 후 폐기하게 되는데, 그 제조, 운반 및 재료 등의 비용을 절감하기 위한 목적으로 시트타입으로 제조하여 사용되고 있다.

그런데 포토마스크(10)를 오랜 시간 사용시, 그 표면(13)에 증착된 유기물질이 쉽게 박리 되어 주변을 오염시키므로 오랜 시간 사용하지 못하고 자주 교체를 해주어야 하므로 비용상승과 더불어 반도체 제조시간이 오래 걸리게 되어 생산성이 떨어지는 문제가 있다.

이를 위해서, 포토마스트(10)의 표면(13)에 거칠기를 주어 유기물질의 박리현상을 줄이고자 하는 노력이 있었으나, 이 경우 조도를 주기 위해 포토마스크(10)의 표면(13)을 샌딩처리(가공)할 때 포트마스크(10)가 샌딩압력에 의해 뒤틀리는 현상이 발생하게 되어 포토마스크의 불량의 원인이 되고 있다.

대한민국 공개특허 제10-2002-0052982호(포토마스크 블랭크 및 포토마스크)

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 창안된 것으로서, 포토마스크의 뒤틀림을 방지하면서 포토마스크에 거칠기를 형성할 수 있는 포토마스크 제조방법 및 그 제조방법에 의해 제조된 포토마스크를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 포토마스크 제조방법은, 포토마스크에 패턴을 형성하는 단계; 패턴이 형성된 포토마스크의 표면을 연마하여 평탄화하는 단계; 포토마스크의 표면을 1차 샌딩가공하는 단계; 1차 샌딩처리된 포토마스크의 표면을 2차 샌딩가공하는 단계; 2차 샌딩처리된 포토마스크의 표면을 3차 샌딩가공하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 패턴의 내면은 상기 표면으로부터 저면 방향으로 하향 경사지게 형성되며, 상기 3차 샌딩가공하는 단계 이전에 상기 패턴의 경사지게 형성된 내면을 덮도록 지그를 설치하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 1차 샌딩가공 단계와, 2차 샌딩가공 단계 및 3차 샌딩가공 단계 각각에서의 샌딩압력은 1.5∼2.5kgf/㎠ 범위 내에서 유지되도록 하여 샌딩공정이 이루어지는 것이 좋다.

본 발명의 포토마스크 제조방법에 따르면, 시트형 포토마스크의 뒤틀림을 방지하도록 저 압력으로 표면을 3차에 걸쳐서 단계적으로 샌딩가공하여 원하는 표면거칠기를 형성할 수 있게 된다.

이와 같이, 뒤틀림을 방지하면서 포토마스크에 거칠기를 형성할 수 있게 됨으로써, 포토마스크를 이용하여 반도체 제조시, 포토마스크 표면에 증착된 유기물질이 쉽게 박리되지 않게 되어 주변을 오염시키는 것을 방지할 수 있다. 따라서 포토마스크를 오랜 시간 사용할 수 있게 되어 교체에 따른 비용을 절감할 수 있고, 교체주기를 늘릴 수 있게 되어 반도체 생산성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

도 1은 일반적인 포토마스크를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 포토마스크 제조방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 포토마스크 제조공정을 단계별로 설명하기 위한 도면이다.
도 7 및 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 포토마스크 제조방법에 의해 제조된 포토마스크를 설명하기 위한 도면이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 포토마스크 제조방법에 대해 자세히 설명하기로 한다.

도 2 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 포토마스크 제조방법은, 포토 마스크(100)에 패턴(120)을 형상하는 단계(S10), 패턴(120)이 형성된 포토마스크(100)의 표면(110)을 평탄화하는 단계(S11), 포토마스크의 표면(110)을 1차 샌딩하는 단계(S12), 2차 샌딩하는 단계(S13), 3차 샌딩하는 단계(S14)를 구비한다.

먼저, 도 3에 도시된 바와 같이, 시트타입의 포토마스크(100)에 소정의 원하는 패턴(120)을 가공한다(S10). 여기서 패턴(120)을 가공하는 방법은 공지의 기술에 의해 이루어지며, 그 가공방법이나 패턴(120)의 형상 등은 본 발명을 한정한 것이 아니므로 자세한 설명은 생략한다. 여기서, 상기 패턴(120)의 내면(130)은 표면(110)으로부터 반대측 저면(140) 방향으로 경사지게 형성된 경사면으로 형성된다. 이와 같이, 패턴(120)의 내면(130)을 경사면으로 가공함으로써, 추후 반도체 제조시 소위 쉐도우의 발생을 방지할 수 있게 된다.

한편, 상기와 같이, 패턴(120)을 가공한 뒤에는, 그 표면(110)을 소정의 평탄연마기를 이용하여 평탄화시킨다(S11). 즉, 패턴(120)을 가공하는 과정에서 생길 수 있는 표면(110)의 불균일성을 제거하고자 평탄연마기를 이용하여 표면(110)을 평탄화시킨다. 상기 평탄연마기는 일반적으로 널리 알려진 공지의 구성이며, 그 구체적인 구성 및 평탄화공정 방법이 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

다음으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 패턴(120)이 형성되고 평탄화과정을 거친 포토마스크(100)의 표면(110)을 1차로 샌딩가공한다(S12). 1차 샌딩단계(S12)에서는 표면(110) 전체를 샌딩가공하되, 그 샌딩가공시의 샌딩압력은 대략 2∼2.5kgf/㎠ 범위 내에서 설정하여 시트 타입의 포토마스크(100)에 뒤틀림현상이 발생하지 않도록 하면서 1차로 샌딩처리하게 된다.

다음으로, 1차 샌딩처리된 포토마스크(100)의 표면(110)을 도 5에 도시된 바와 같이, 2차로 샌딩가공한다(S13). 상기 2차 샌딩단계(S13)에서는 1차 샌딩단계(S12)에서와는 다른 샌딩압력으로 가공하며, 표면(110)의 전체에 대해서 샌딩가능하게 된다. 즉, 바람직하게는 2차 샌딩단계(S13)에서의 샌딩압력은 대략 1.5∼2kgf/㎠의 범위 내에서 설정하여 이루어지는 것이 바람직하다. 이와 같이, 1차 샌딩단계(S12)와 2차 샌딩단계(S13)에서의 샌딩압력을 다르게 설정하여 가공하되, 마스크의 가공 과정별로 나누어서 샌딩과정을 거치게 됨으로써 포토마스크(100)의 뒤틀림 문제를 효과적으로 해결할 수 있다.

다음으로, 2차 샌딩단계(S13)를 마친 포토마스크(100)의 표면(110)을 3차로 샌딩가공한다(S14). 상기 3차 샌딩단계(S14)에서는 2차 샌딩단계(S13)를 거친 포토마스크(100)의 표면(110) 전체에 대해서 샌딩처리를 하지 않고, 먼저 도 6에 도시된 바와 같이, 패턴(120)의 내면(130) 즉, 경사면을 덮도록 지그(200)를 설치한다. 상기 지그(200)는 도시된 바와 같이, 패턴(120)의 내면(130)과 패턴(120) 주변의 일부 표면을 덮도록 설치되는 것이 바람직하다.

지그(200)를 설치한 후에, 포토마스크(100)의 표면(110)을 3차로 샌딩가공하여 최종적으로 표면(110)에 원하는 거칠기 즉, 대략 2 내지 5의 거칠기를 형성하게 된다. 3차 샌딩단계(S14)에서의 샌딩압력은 대략 1.5∼2kgf/㎠인 것이 바람직하다.

상기 단계(S14)에서와 같이, 3차 샌딩공정을 하기 전에 지그(200)를 설치하여 패턴(120)을 내면(130)을 덮게 되면, 다른 부분보다 상대적으로 두께가 얇은 내면(130) 부분 즉, 쉐도우 방지를 위해 경사지게 형성한 부분이 필요 이상으로 제거되는 것을 방지하면서 나머지 표면(110) 부분만 원하는 거칠기를 가지도록 가공할 수 있게 된다.

상기와 같이 3차 샌딩단계(S14)가 완료되면 원하는 표면 거칠기를 표면(110)에 형성할 수 있게 된다. 따라서 원하는 거칠기를 가지는 포토마스크(100)를 사용하여 반도체를 제조시 그 표면(100)에 증착된 유기물질이 거칠기에 의해 쉽게 박리되지 않게 된다. 따라서, 종래와 같이 포토마스크(100)의 표면에 증착된 유기물질이 분리되어 주변을 오염시키는 것을 방지할 수 있으며, 따라서 하나의 포토마스크(100)를 가지고도 오랜 시간 사용할 수 있게 되어 포토마스크를 자주 교체할 필요가 없게 되어 비용을 절감할 수 있으며, 포토마스크 교체에 따른 시간을 줄여서 생산성을 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 포토마스크 제조방법에 따르면, 도 7에 도시된 바와 같이, 포토마스크(100')에 패턴(120)을 가공함과 더불어, 테두리부분의 저면(140)에 스크래치 방지용 단차부(150)를 가공하는 것이 바람직하다.

상기 단차부(150)를 패턴(120)을 가공하는 방법과 동일한 방법에 의해 형성할 수 있으며, 그 단차높이는 포토마스크(100')의 두께를 기준으로 절반 이하가 되도록 형성되는 것이 좋다. 이와 같이, 포토마스크(100')에 단차부(150)를 가공하게 되면, 도 8에 도시된 바와 같이, 글라스기판(300) 상에 포토마스크(100')를 올려놓을 때 포토마스크(100')의 테두리의 모서리부분에 의해 클래스기판(300)의 표면에 스크래치 등이 발생되는 것을 방지할 수 있게 된다.

여기서, 상기 1차 샌딩단계(12)와 2차 샌딩단계(13) 사이에는 계측(검사)나, 세정, 연마, 조립 등의 공정이 이루어질 수 있으며, 2차 샌딩단계(13)와, 3차 샌딩단계(14) 사이에도 계측(검사), 세정, 연마, 조립, 건조 등의 공정 등이 이루어질 수 있다. 이와 같이, 포토마스크(100)를 제조하는 다수의 공정 사이에 샌딩단계들(12,13,14)을 분리하여 실행함으로써 포토마스크(100)에 큰 압력이 작용하는 것을 방지하여 포토마스??(100)의 변형이나 뒤틀림, 파손 등을 방지할 수 있다. 즉, 한 번의 공정을 통해 포토마스크(100)에 원하는 크기의 거칠기를 형성하기 위해서는 큰 압력으로 오랜 시간 가공해야 하는데, 이때 포토마스크(100)에 뒤틀림이 발생하거나 파손되는 문제점이 발생하게 된다. 따라서, 본 발명의 실시예와 같이, 작은 압력으로 여러 번에 걸쳐 샌딩가공 공정을 나누어서 가공함으로써, 포토마스크(100)의 변형 즉, 뒤틀림 발생을 방지할 수 있게 된다.

따라서 포토마스크(100)의 변형 즉, 뒤틀림이나 파손을 방지하면서 표면에 원하는 거칠기를 형성할 수 있게 된다.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범위를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.

100..포토마스크 110..표면
120..패턴 130..내면
2O0..지그

Claims (4)

1. 포토마스크에 패턴을 형성하는 단계;
   패턴이 형성된 포토마스크의 표면을 연마하여 평탄화하는 단계;
   포토마스크의 표면을 1차 샌딩가공하는 단계;
   1차 샌딩처리된 포토마스크의 표면을 2차 샌딩가공하는 단계;
   2차 샌딩처리된 포토마스크의 표면을 3차 샌딩가공하는 단계;를 포함하고,
   상기 패턴의 내면은 상기 표면으로부터 저면 방향으로 하향 경사지게 형성되며,
   상기 3차 샌딩가공하는 단계 이전에 상기 패턴의 경사지게 형성된 내면을 덮도록 지그를 설치하는 단계를 더 포함하며,
   상기 1차 샌딩가공 단계에서의 샌딩압력은 2∼2.5kgf/㎠ 범위 내에서 결정되고, 상기 2차 샌딩가공 단계에서의 샌딩압력은 1.5∼2kgf/㎠ 범위 내에서 결정되며, 상기 3차 샌딩가공 단계에서의 샌딩압력은 1.5∼2.5kgf/㎠ 범위 내에서 유지되도록 하여 샌딩공정이 이루어지며,
   상기 패턴의 경사지게 형성된 내면에 설치되는 지그에 의해 샌딩 가공시 사익 내면이 필요 이상으로 제거되는 것을 방지하면서 나머지 표면 부분만 원하는 거칠기를 가지도록 가공할 수 있는 것을 특징으로 하는 포토마스크 제조방법.
   
   
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